中國(guó)工程院院士:2026年5G將消耗全國(guó)用電量的2.1%
9月1日下午,在世界5G大會(huì)“5G與碳中和、碳達(dá)峰論壇”上,中國(guó)工程院院士吳鋒預(yù)測(cè),2026年三大運(yùn)營(yíng)商全部升級(jí)5G后,電力消耗將達(dá)到全國(guó)總用電量的2.1%,需要更高密度、低成本和高可靠的儲(chǔ)能技術(shù)保證穩(wěn)定運(yùn)行。
近日,三大運(yùn)營(yíng)商紛紛公布“雙碳”目標(biāo)。中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)魏進(jìn)武則表示,目前5G基站能耗為4G基站的3-4倍,中高頻段基站密度比4G大,而且目前中國(guó)推行以全SA獨(dú)立組網(wǎng)為基礎(chǔ)的5G網(wǎng)絡(luò), 因此現(xiàn)階段5G還處于高耗能的狀態(tài)。而中國(guó)移動(dòng)研究院副院長(zhǎng)黃宇紅在論壇上指出,相比2019年商用前,目前5G基站功耗已經(jīng)降低了1/4,未來(lái)可以采取“四新+兩化”的措施進(jìn)一步降低5G基站能耗。
上述論壇上,中國(guó)工程院院士吳鋒指出,2020年我國(guó)全年發(fā)電量為7.42萬(wàn)億千瓦時(shí),用電量為7.51萬(wàn)億千瓦時(shí),他預(yù)計(jì),2026年三大運(yùn)營(yíng)商全部升級(jí)5G后,電力消耗將會(huì)達(dá)到全國(guó)總用電量的2.1%,高于數(shù)據(jù)中心的耗電量水平。
他認(rèn)為,5G基站建設(shè)需要更高密度、低成本和高可靠的儲(chǔ)能技術(shù),一方面保證基站穩(wěn)定運(yùn)行,另一方面保障電力平衡和電力運(yùn)行安全。
值得注意的是,近日,國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商陸續(xù)發(fā)布了各自的“雙碳”目標(biāo)和行動(dòng)計(jì)劃。
- 中國(guó)電信《“1236”行動(dòng)計(jì)劃》提出,在“十四五”期間實(shí)現(xiàn)單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗/碳排放下降23%以上;4/5G共建共享節(jié)電量超450億度,新建5G基站節(jié)電比例不低于20%;大型、超大型綠色數(shù)據(jù)中心占比超過(guò)80%,新建數(shù)據(jù)中心PUE低于1.3。
- 中國(guó)聯(lián)通《“3+5+1+1”雙碳行動(dòng)計(jì)劃》提出,力爭(zhēng)到2023年能源消費(fèi)總量增幅達(dá)到峰值,隨著發(fā)電行業(yè)達(dá)峰及綠電交易進(jìn)程,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)2028年碳排放總量提前達(dá)峰。
- 中國(guó)移動(dòng)發(fā)布的《C²三能——中國(guó)移動(dòng)碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)計(jì)劃白皮書(shū)》提出,2025年在公司電信業(yè)務(wù)總量增加1.6倍的情況下,碳排放總量控制在5600萬(wàn)噸以內(nèi)的目標(biāo)。
中國(guó)移動(dòng)研究院副院長(zhǎng)黃宇紅在論壇上指出,相比2019年商用前,5G基站功耗已經(jīng)降低了1/4,每比特的功耗效率提升明顯,但仍需進(jìn)一步采取措施降低能耗。
在他看來(lái),5G基站的低碳化進(jìn)程可以采取“四新+兩化”的措施。
第一個(gè)“新”是新架構(gòu),進(jìn)一步優(yōu)化高耗能基站的架構(gòu),降低有源部分,增加無(wú)源部分,適用于不同場(chǎng)景,探索多種形態(tài)的基站,比如,作為宏站,大部分都是64通道、32通道的大規(guī)模天線,但是對(duì)于一些其他場(chǎng)景,可以用2通道、4通道方式來(lái)降功耗。
此外,在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上,可采用集中化部署的方式,降低對(duì)機(jī)房的要求,從而降低機(jī)房配套電源、空調(diào)的耗電。
第二是新功能,要推動(dòng)更多深度休眠等智能化模塊,在發(fā)射信號(hào)的設(shè)計(jì)方面,不一定總是在發(fā)射信號(hào),要根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷調(diào)整功耗,不高的時(shí)候不用滿負(fù)荷工作。
第三是新材料,氮化鎵已經(jīng)在使用,未來(lái)預(yù)期會(huì)使用石墨烯材料來(lái)散熱。
第四是新能源,現(xiàn)在5G基站的能源大都是煤電,未來(lái)更多基站將用上風(fēng)光等清潔能源。
“兩化”上,第一個(gè)是智能化,5G基站要引入人工智能技術(shù),讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)更加智能,更加匹配業(yè)務(wù)的需要,要設(shè)計(jì)靈活的開(kāi)關(guān)和模塊,提高網(wǎng)絡(luò)效應(yīng),降低功耗。第二個(gè)化是協(xié)同化,將終端、基站、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備協(xié)調(diào)起來(lái),進(jìn)一步降低能耗。
中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)魏進(jìn)武在論壇上表示,5G規(guī)模化建設(shè)的第一階段目前已經(jīng)完成,未來(lái)將進(jìn)行同等量級(jí)的第二階段建設(shè),這會(huì)繼續(xù)帶來(lái)能耗的增加。
“下一階段,數(shù)字經(jīng)濟(jì)逐年占比在提升,運(yùn)營(yíng)商需要夯實(shí)整個(gè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化底座,要承擔(dān)這種使命,運(yùn)營(yíng)商的能耗不可能太低。”
他指出,目前5G基站能耗為4G基站的3-4倍,中高頻段基站密度比4G大,而且目前中國(guó)推行以全SA獨(dú)立組網(wǎng)為基礎(chǔ)的5G網(wǎng)絡(luò), 因此現(xiàn)階段5G還處于高耗能的狀態(tài)。
魏進(jìn)武指出,通信業(yè)的低碳化有賴于能源行業(yè)的清潔能源輸送以及網(wǎng)絡(luò)部署的進(jìn)一步優(yōu)化,在降低排放上,模式創(chuàng)新可能比技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)更大的效益。未來(lái)5G需要簡(jiǎn)化整體網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu),增強(qiáng)單位能耗下的信息比特傳輸力,實(shí)現(xiàn)5G和4G、有線的協(xié)同,同時(shí)還要深度推進(jìn)運(yùn)營(yíng)商以及能源行業(yè)的共建共享。